CN112814863A - 便携发电装置 - Google Patents

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CN112814863A CN201911121867.1A CN201911121867A CN112814863A CN 112814863 A CN112814863 A CN 112814863A CN 201911121867 A CN201911121867 A CN 201911121867A CN 112814863 A CN112814863 A CN 112814863A
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    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/08Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • H02N2/185Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators using fluid streams
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • H02N2/186Vibration harvesters

Abstract

本发明涉及便携发电装置,包括:内部形成有空的空间并构成为不倒翁结构的外壳;安装于外壳内部的下部箱体;与下部箱体密闭地结合的上部箱体;以外侧端部构成自由端的方式呈辐射状配置于借助下部箱体及上部箱体的结合而形成的内部空间的多个振动片;附着于各振动片自由端的第一磁铁;与第一磁铁相向地结合于下部箱体使得与第一磁铁形成斥力的多个第二磁铁;与第一磁铁相向地结合于上部箱体使得与第一磁铁形成斥力的多个第三磁铁;容纳于所述内部空间的离子性液体;附着于振动片并随着发生弯曲而产生电能的离子聚合物金属复合体;使以交流形态产生的电能变换成直流的整流部;与整流部连接以供应或存储电力的负载部。

Description

便携发电装置
技术领域
本发明涉及一种能够在无法接受供电的野外有用地使用的便携发电装置。
背景技术
随着环境破坏及资源枯竭问题的抬头,对多样的环保型再生能源的关注正在升高。
迄今为止,人类一直将化石燃料作为主要能量源进行生活,因此面临诸如地球变暖的严重状况。
原子能发电曾一度作为解决能量问题的方案而被提出,但原子能发电一旦发生事故,将在广泛区域引起更大问题,因此,近来正在努力减小原子能发电的比重。
尽管有初期设施投资导致的负担,但近来对可以使环境破坏实现最小化的诸如太阳能、水力、潮汐、风力的再生能源的关注正在升高,正在营建大规模发电园区。
但是,这种代表性的再生能源也存在地区上的制约,因而有在持续发电方面存在界限的问题。
作为与本发明相关的以往技术,有韩国授权专利第10-1566972号的“利用离子聚合物金属复合体的双重漂浮体结构的海上漂浮式发电装置”。
图1是以往技术的利用离子聚合物金属复合体的双重漂浮体结构的海上漂浮式发电装置的概念图。
如图所示,以往技术的双重漂浮体结构的海上漂浮式发电装置,具有防止离子聚合物金属复合体暴露在海水中、提高发电性能及耐久性的目的。
如果考查具体构成,其特征在于,包括:外部漂浮体,所述外部漂浮体具有浮力而以便浮漂于海上,在内部形成有容纳空间,填充既定量的淡水;内部漂浮体,所述内部漂浮体容纳得以一部分或全部浸于所述外部漂浮体内部的淡水的状态漂浮;离子聚合物金属复合体,所述离子聚合物金属复合体被收集于所述内部漂浮体,随着所述淡水的流动状态而发生弯曲现象并产生电能;整流部,所述整流部将所述离子聚合物金属复合体以交流形态产生的电能变换成直流;及负载部,所述负载部与所述整流部连接,供应或存储生产的电力;而且,所述离子聚合物金属复合体以既定长度的薄膜形态形成,沿着所述内部漂浮体的外周,既定间隔设置,以悬臂形式固定配置有多个。
在以往技术中,安装于内部漂浮体的离子聚合物金属复合体随着淡水的流动而发生弯曲现象并产生电能,由于是单纯依赖海上波涛引起的内部漂浮体的淡水运动的形态,因而作用于离子聚合物金属复合体的弯曲力不大,弯曲周期长,因而存在电生产效率低的问题。
另一方面,近来由于闲暇时间增加,许多人正在从事露营、垂钓、登山等休闲活动,因此,相关户外用品市场正在呈飞速增长的趋势。
在从事野外活动方面,最不便的事项之一是无法供电,就算是露营地,由于汽车露营的风靡,安装插座的地方较多,以便每个场地都能够用电。
而且,用于照明的电灯、要求充电的智能手机等电子制品也在野外大量使用,可以说对小型且使用简便的便携发电装置的需求很多。
【现有技术文献】
【专利文献】
(专利文献0001)韩国授权专利第10-1566972号
发明内容
解决的技术问题
因此,本发明旨在提供一种便携发电装置,当野外活动时,可以没有太大不便地携带,并供应LED灯或智能手机充电所需的电力。
而且,旨在提供一种便携发电装置,使得即使在小的晃动下也能够产生电力,在实现小型的同时能够高效产生电力。
技术方案
旨在达成所述课题的本发明的便携发电装置的特征在于,包括:外壳,所述外壳在其内部形成有空的空间,构成下部面由凸出的曲面构成的不倒翁结构;下部箱体,所述下部箱体安装于所述外壳的内部;上部箱体,所述上部箱体与所述下部箱体密闭地结合;多个振动片,所述多个振动片以外侧端部构成自由端的方式,呈辐射状配置于借助所述下部箱体及上部箱体的结合而形成的内部空间;第一磁铁,所述第一磁铁附着于各所述振动片的自由端;多个第二磁铁,所述多个第二磁铁与所述第一磁铁相向地结合于所述下部箱体,使得与所述第一磁铁形成斥力;多个第三磁铁,所述多个第三磁铁与所述第一磁铁相向地结合于所述上部箱体,与所述第一磁铁形成斥力;离子性液体,所述离子性液体容纳于借助所述下部箱体与上部箱体的结合而形成的内部空间;离子聚合物金属复合体,所述离子聚合物金属复合体附着于所述多个振动片,随着发生弯曲而产生电能;整流部,所述整流部使所述离子聚合物金属复合体以交流形态产生的电能变换成直流;负载部,所述负载部与所述整流部连接,使得供应或存储生产的电力。
优选地,其特征在于,在所述外壳的外面,加装有一个以上的叶片。
优选地,其特征在于,密闭结合的所述下部箱体与上部箱体配备有多个,上下层叠地配置,在所述外壳的内部中心部形成有柱子,供结合于所述柱子的所述下部箱体和上部箱体插入并层叠。
优选地,其特征在于,所述振动片由构成为中心的核心部、从所述核心部的边缘呈辐射状等间隔设置并凸出延长的多个振动片构成,所述核心部在所述下部箱体与上部箱体结合时固定,所述振动片的外侧端部成为自由端。
优选地,其特征在于,所述振动片由多个柱形状构成,且各振动片的内侧端部成为在所述下部箱体与上部箱体结合时被按压固定的固定端,外侧端部成为自由端。
优选地,其特征在于,所述离子聚合物金属复合体附着于每个所述振动片,且构成十字形状。
发明效果
本发明的便携发电装置由于可以在野外活动时携带移动,因而在不供电的地方,可以用于手机充电或产生照明所需的电,因而具有可以减小电池放电时的不便的效果。
而且,本发明的便携发电装置构成得即使借助于小的晃动也能够让用于产生电力的离子聚合物金属复合体按快速周期发生弯曲,因而具有发电效率非常高的效果。
附图说明
图1是以往技术的利用离子聚合物金属复合体的双重漂浮体结构的海上漂浮式发电装置的概念图。
图2是本发明的便携发电装置的概念图。
图3是具有核心部的振动片及离子聚合物金属复合体的示例图。
图4是柱形振动片及附着于其的离子聚合物金属复合体的示例图。
附图标记的说明
100:外壳
110:叶片 120:柱子
200:下部箱体
200a:第一下部箱体 200b:第二下部箱体
300:上部箱体
300a:第一上部箱体 300b:第二上部箱体
400:振动片 410:核心部
500:第一磁铁
600:第二磁铁
700:第三磁铁
800:离子性液体
900:离子聚合物金属复合体
1000:整流部
1100:负载部
具体实施方式
下面对本发明的便携发电装置进行更详细的说明,参照附图进行说明。不过,提及的附图及关于其的具体说明,说明了基于本发明技术思想的一个可实施示例,并非本发明的技术保护范围仅限定于此。
图2是本发明的便携发电装置的概念图,图3是具有核心部的振动片及离子聚合物金属复合体的示例图,图4是柱形振动片及附着于其的离子聚合物金属复合体的示例图。
如图所示,本发明的便携发电装置包括外壳100、下部箱体200、上部箱体300、振动片400、第一磁铁500、第二磁铁600、第三磁铁700、离子性液体800、离子聚合物金属复合体900、整流部1000、负载部1100作为主要构成要素。
外壳100构成为在竖立于平坦地面时直立,如果外力进行作用则可以晃动的不倒翁形状较为适合。即,外壳100的下面构成凸出的曲面而以便整体上构成不倒翁形状,并使得重量中心在下部,如果轻轻推动或因风而晃动,则在比较长时间期间左右晃动。
即,构成本发明的外壳100只要是基本上具有像不倒翁一样的运动的形态即可。
在使用本发明的便携发电装置方面,置于尽可能平坦处,使得即使很小的外力进行作用也可以轻易晃动,更优选地,在外壳的外面,可以加装有一个以上的叶片110。
优选使得叶片110能在外壳100外面拆装,必要时可以安装一个或两个以上,各叶片110可以折叠,使得面积可变。
而且,叶片110既可以沿着外壳100的侧面安装,也可以安装于外壳100的上端部。
在外壳100的内部形成有空的空间,在外壳100内部安装有下部箱体200,配备有与下部箱体200结合并构成密闭结构的上部箱体300。
借助下部箱体200与上部箱体300的结合而形成空的内部空间,在此处安装有多个振动片400。
在外壳100内部,可以以多段层叠结构安装有多个下部箱体200和上部箱体300,优选地,安装有从外壳100的底面中心部直立的柱子120,可以将下部箱体200和上部箱体300插入于柱子120进行组装。
如图2所示,可以在柱子120上依次按第一下部箱体200a、第一上部箱体300a、第二下部箱体200b、第二上部箱体300b的顺序插入多个下部箱体200和上部箱体300进行安装。
在借助于构成一对的下部箱体200与上部箱体300的结合而形成的内部空间内,呈辐射状安装有外侧端部构成自由端的多个振动片400。
具体而言,振动片400可以以如下形态实施。
首先,如图3所示,根据第一实施例,振动片400具有构成为中心的核心部410,可以以从核心部410的边缘呈辐射状等间隔设置并凸出延长的方式形成有多个振动片400。
核心部410在下部箱体200与上部箱体300结合时固定,各振动片400的外侧端部为自由端。
另一方面,如图4所示,根据第二实施例,振动片400由多个柱形状构成,可以组装使得各振动片400的内侧端部成为在下部箱体200与上部箱体300结合时被按压固定的固定端,外侧端部成为自由端。
在各振动片400的自由端附着有第一磁铁500,与第一磁铁500相向地在下部箱体200结合有第二磁铁600,且第二磁铁600与第一磁铁500构成斥力。
而且,与第一磁铁500相向地在上部箱体300配备有第三磁铁700,第三磁铁700也与第一磁铁500构成斥力。
在借助于下部箱体200与上部箱体300的结合而形成的内部空间内,容纳离子性液体800,因此,下部箱体200和上部箱体300应密闭地组装,以便可以实现水密。
优选离子性液体800为淡水,振动片400即使浸于离子性液体800也无妨。
优选地,为了防止振动片400的腐蚀,振动片400可以利用不锈钢材料的薄板状体制作或利用进行了防腐涂覆的金属板制作。
另一方面,在振动片400上附着有离子聚合物金属复合体900,离子聚合物金属复合体900构成薄的薄膜形态,其是当在接触离子性液体800的状态下发生弯曲产生电能的要素。
可以在浸于离子性液体800的状态下借助于弯曲变形而产生电的离子聚合物金属复合体900本身为公知技术,因而省略对此的具体说明。
附着于振动片400的离子聚合物金属复合体900基本上由于外壳100在外力下反复运动而在离子性液体中晃动,特别是本发明的情形,配置于下部箱体200与上部箱体300内部的振动片400借助于磁铁的斥力而快速振动,因而从振动片400传递的振动传递给离子聚合物金属复合体900,使得以快速的周期发生弯曲变形,从而使得可以非常高效地产生电能。
另一方面,离子聚合物金属复合体900产生的电能具有交流形态,因而配备有用于变化其为直流的整流部1000,通过整流部1000变换成直流的电能供应给负载部1100。
其中,负载部1100意味着与整流部1000连接并可以供应或可以存储所生产的电力的装置。即,产生的电借助于负载部1100,既可以成为直接消耗的形态,也可以像ESS一样将既定量的电能存储于电池。
更优选地,离子聚合物金属复合体900附着于每一振动片400,且构成十字形状,3个枝片从振动片400凸出,成为可以轻松折弯的状态。
以上说明的本发明的便携发电装置不同于以往技术,具有使得可以在外壳外部人为地诱发振动的结构,因而可以利用因基本的外力导致的晃动及因此晃动而在振动片中放大的振动的复合作用,非常高效地诱导离子聚合物金属复合体的弯曲变形,从而具有能够稳定产生电能的优点。
而且,本发明的便携发电装置在野外活动时,使用者可以与场所无关地方式简便地安装,随时可以进行发电,因而可以便利使用,特别是遇险时也可以消除因智能手机的电池不足或没有照明导致的困难。
产业上的可利用性
本发明的便携发电装置非常适合使用为野外用可携带的小型发电装置。

Claims (6)

1.一种便携发电装置,其特征在于,包括:
外壳,所述外壳在其内部形成有空的空间,构成下部面由凸出的曲面构成的不倒翁结构;
下部箱体,所述下部箱体安装于所述外壳的内部;
上部箱体,所述上部箱体与所述下部箱体密闭地结合;
多个振动片,所述多个振动片以外侧端部构成自由端的方式,呈辐射状配置于借助所述下部箱体及所述上部箱体的结合而形成的内部空间;
第一磁铁,所述第一磁铁附着于各所述振动片的自由端;
多个第二磁铁,所述多个第二磁铁与所述第一磁铁相向地结合于所述下部箱体,使得与所述第一磁铁形成斥力;
多个第三磁铁,所述多个第三磁铁与所述第一磁铁相向地结合于所述上部箱体,使得与所述第一磁铁形成斥力;
离子性液体,所述离子性液体容纳于借助所述下部箱体与上部箱体的结合而形成的内部空间;
离子聚合物金属复合体,所述离子聚合物金属复合体附着于所述多个振动片,随着发生弯曲而产生电能;
整流部,所述整流部使所述离子聚合物金属复合体以交流形态产生的电能变换成直流;
负载部,所述负载部与所述整流部连接,使得供应或存储产生的电力。
2.根据权利要求1所述的便携发电装置,其特征在于,
在所述外壳的外面,加装有一个以上的叶片。
3.根据权利要求1所述的便携发电装置,其特征在于,
密闭结合的所述下部箱体与所述上部箱体配备有多个,上下层叠地配置,在所述外壳的内部中心部形成有柱子,供结合于所述柱子的所述下部箱体和所述上部箱体插入并层叠。
4.根据权利要求1所述的便携发电装置,其特征在于,
所述振动片由构成为中心的核心部、从所述核心部的边缘呈辐射状等间隔设置并凸出延长的多个振动片构成,所述核心部在所述下部箱体与所述上部箱体结合时固定,所述振动片的外侧端部成为自由端。
5.根据权利要求1所述的便携发电装置,其特征在于,
所述振动片由多个柱形状构成,且各所述振动片的内侧端部成为在所述下部箱体与所述上部箱体结合时被按压固定的固定端,外侧端部成为自由端。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的便携发电装置,其特征在于,
所述离子聚合物金属复合体附着于每个所述振动片,且构成十字形状。
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